(57)【要約】【課題】より高い信頼性で弁体の上流側の流水等の流体を抜くことなく弁体に用いられる下流側弁体パッキンを交換することが可能な複葉弁およびそのパッキン交換方法である。【解決手段】下流側の内面に沿ってリング状のシート部２８を有する管状の弁胴２１と、シート部２８に密着可能なリング状のパッキン３４を外周部に備える主板３０と該主板３０の上流側に配置される副板３１とを補強リブ３２に接合してなり、弁胴２１の管軸に略垂直な軸を中心に回転可能に当該弁胴２１内に設けられた弁体２２とを備え、パッキン３４とシート部２８を密着させて上流側からの流水Ｘの流路２７を遮断可能に構成された複葉弁２０において、副板３１の外周にリング状の上流側シート部３５と、弁体２２が流路２７を遮断した時の上流側シート部３５の位置に対向する弁胴２１の上流側内面に、当該シート部３５と密着する端部形状を有し、かつ弁胴２１の管軸と平行な方向に摺動させてその位置を調整することができるリング状の可動シールリング２９とを設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下流側の内面に沿ってリング状のシート部を有する管状の弁胴と、前記シート部に密着可能なリング状のパッキンを外周部に備える主板と該主板の上流側に配置される副板とを補強リブに接合してなり、前記弁胴の管軸に略垂直な軸を中心に回転可能に当該弁胴内に設けられた弁体とを備え、前記パッキンと前記シート部を密着させて上流側からの流水の流路を遮断可能に構成された複葉弁において、前記副板の外周にリング状の上流側シート部と、前記弁体が前記流路を遮断した時の前記上流側シート部の位置に対向する前記弁胴の上流側内面に、当該シート部と密着する端部形状を有し、かつ前記弁胴の管軸と平行な方向に摺動させてその位置を調整することができるリング状の可動シールリングとを設けたことを特徴とする複葉弁。
【請求項２】
前記可動シールリングに弾性変形可能なフック状部を設けたことを特徴とする請求項１記載の複葉弁。
【請求項３】
前記可動シールリングを水圧式で位置調整するように構成したことを特徴とする請求項１記載の複葉弁。
【請求項４】
前記可動シールリングと前記上流側弁体シートとが互いに密着する部位がおおよそ前記弁体を駆動させる回転軸上の点を中心とする球面上となるように構成したことを特徴とする請求項１記載の複葉弁。
【請求項５】
下流側の内面に沿ってリング状のシート部を有する管状の弁胴と、前記シート部に密着可能なリング状のパッキンを外周部に備える主板と該主板の上流側に配置される副板とを補強リブに接合してなり、前記弁胴の管軸に略垂直な軸を中心に回転可能に当該弁胴内に設けられた弁体とを備え、前記パッキンと前記シート部を密着させて上流側からの流水の流路を遮断可能に構成されるとともに、前記副板の外周にリング状の上流側シート部と、前記弁体が前記流路を遮断した時の前記上流側シート部の位置に対向する前記弁胴の上流側内面に、当該シート部と密着する端部形状を有し、かつ前記弁胴の管軸と平行な方向に摺動させてその位置を調整することができるリング状の可動シールリングとを設けてなる複葉弁のパッキン交換方法において、前記弁体を回転させ前記シート部とパッキンを密着させて上流側からの流水を遮断した後に前記シールリングの位置を前記上流側シート部と密着する位置に調整し、その後前記主板と副板との間の水を抜水してから前記パッキンを交換することを特徴とする複葉弁のパッキン交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電所等の設備に使用される水力機械に流水等の流体を導くための流路を遮断する複葉弁に係り、特に流水等の流体を抜水することなく部品を交換することが可能な複葉弁およびそのパッキン交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所等の設備に使用される水車やポンプ水車等の水力機械には、流水を導くための流路が設けられる。一般に、流水の流路上には水力機械に流れ込む流水を遮断するための入口弁の一つとして、図９に示すような複葉弁１が設けられる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
複葉弁１は、弁胴２の内部に弁体３を収納した構成であり、図示しない水車を収納する水車ケーシング４と、流水Ｘ０の流路５を形成する水路系鉄管６との間に設けられる。
【０００４】
弁胴２の一端に形成された上流側フランジ７は、水路系鉄管６と接続される一方、弁胴２の他端に形成された下流側フランジ８は、水車ケーシング４と接続され、水路系鉄管６から弁胴２を経由して水車ケーシング４に向かう流水Ｘ０の流路５が形成される。
【０００５】
また、弁胴２の下流側フランジ８の内面には、シート部９が設けられる。
【０００６】
一方、弁体３は、下流側主板１０と上流側副板１１とを補強リブ１２によって補強接合して並設させた構成である。補強リブ１２はスピンドル１３と接続され、スピンドル１３の他端は図示しないアームと接続される。アームは、図示しないサーボモータと接続され、このサーボモータの作動によりアームを介してスピンドル１３とともに弁体３を回転させることができる。
【０００７】
弁体３の下流側主板１０には、弁胴２のシート部９に対応する位置に下流側弁体パッキン１４が設けられ、弁体３を回転させて下流側弁体パッキン１４をシート部９に密着させることにより、流水Ｘ０の流路５を遮断することができるように構成される。
【０００８】
ここで、弁体３の下流側弁体パッキン１４が損傷あるいは磨耗すると、下流側弁体パッキン１４を交換する必要が生じる。この際、下流側弁体パッキン１４を交換するために水路系鉄管６側の流水Ｘ０を抜水すると、複数の水力機械を備え、流水Ｘ０の流路５が分岐するような水力発電所においては、全ての水力機械を停止させるとともに流水Ｘ０の各流路５について抜水する必要が生じる。
【０００９】
そこで、水路系鉄管６側の流水Ｘ０を抜水することなく下流側弁体パッキン１４を交換することができるようにするために、弁胴２のシート部９近傍に、図１０に示すインフレータブルシール１５をメンテナンスシールとして設ける構成が提案される。
【００１０】
そして、下流側弁体パッキン１４を交換する際には、インフレータブルシール１５を駆動させて、弁体３の下流側主板１０に密着させることにより水路系鉄管６側の流水Ｘ０が封水される。
【特許文献１】特開２００１−２５４８４４号公報（第３頁−第８頁、図１および図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の複葉弁１に使用されるメンテナンスシールは、膨張性が要求されるため、材質をゴム等の高分子化合物とする必要がある。さらに、メンテナンスシールは、流水Ｘ０の水圧やシート部９から圧力が負荷された際に所要の変形量で弾性変形し、かつ所要の強度を備えた厚さとする必要があるため、材質や形状の設計が困難である。
【００１２】
特に流水Ｘ０の流路５に高落差がある系の入口弁として複葉弁１を使用する場合には、インフレータブルシール１５に十分な強度を与えるために厚さをより厚くする必要があるが、インフレータブルシール１５の厚さを厚くするにつれてインフレータブルシール１５の変形量が減少するため、インフレータブルシール１５のシール性能の信頼性低下に繋がる恐れがある。
【００１３】
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、より高い信頼性で弁体の上流側の流水等の流体を抜くことなく弁体に用いられる下流側弁体パッキンを交換することが可能な複葉弁およびそのパッキン交換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る複葉弁は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、下流側の内面に沿ってリング状のシート部を有する管状の弁胴と、前記シート部に密着可能なリング状のパッキンを外周部に備える主板と該主板の上流側に配置される副板とを補強リブに接合してなり、前記弁胴の管軸に略垂直な軸を中心に回転可能に当該弁胴内に設けられた弁体とを備え、前記パッキンと前記シート部を密着させて上流側からの流水の流路を遮断可能に構成された複葉弁において、前記副板の外周にリング状の上流側シート部と、前記弁体が前記流路を遮断した時の前記上流側シート部の位置に対向する前記弁胴の上流側内面に、当該シート部と密着する端部形状を有し、かつ前記弁胴の管軸と平行な方向に摺動させてその位置を調整することができるリング状の可動シールリングとを設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明に係る複葉弁のパッキン交換方法は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、下流側の内面に沿ってリング状のシート部を有する管状の弁胴と、前記シート部に密着可能なリング状のパッキンを外周部に備える主板と該主板の上流側に配置される副板とを補強リブに接合してなり、前記弁胴の管軸に略垂直な軸を中心に回転可能に当該弁胴内に設けられた弁体とを備え、前記パッキンと前記シート部を密着させて上流側からの流水の流路を遮断可能に構成されるとともに、前記副板の外周にリング状の上流側シート部と、前記弁体が前記流路を遮断した時の前記上流側シート部の位置に対向する前記弁胴の上流側内面に、当該シート部と密着する端部形状を有し、かつ前記弁胴の管軸と平行な方向に摺動させてその位置を調整することができるリング状の可動シールリングとを設けてなる複葉弁のパッキン交換方法において、前記弁体を回転させ前記シート部とパッキンを密着させて上流側からの流水を遮断した後に前記シールリングの位置を前記上流側シート部と密着する位置に調整し、その後前記主板と副板との間の水を抜水してから前記パッキンを交換することを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る複葉弁およびそのパッキン交換方法においては、より高い信頼性で弁体の上流側の流水等の流体を抜くことなく弁体に用いられる下流側弁体パッキンを交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る複葉弁およびそのパッキン交換方法の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る複葉弁の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【００１９】
複葉弁２０は、管状の弁胴２１の内部に弁体２２の一部を駆動可能に収納した構成であり、例えば図示しない水車を収納する水車ケーシング２３と、この水車ケーシング２３の内部に流体の一例である流水Ｘを導くための水路系鉄管２４との間に設けられる。
【００２０】
複葉弁２０の弁胴２１は、両端が開口の管状構造であり、一端には上流側フランジ２５が形成され、他端には下流側フランジ２６が形成される。弁胴２１の上流側フランジ２５は、水路系鉄管２４と接続される一方、弁胴２１の下流側フランジ２６は、水車ケーシング２３と接続される。この結果、水路系鉄管２４から弁胴２１の内部を経由して水車ケーシング２３に向かう流水Ｘの流路２７が形成される。
【００２１】
弁胴２１の環状の下流側フランジ２６の内面には、シート部２８が環状に設けられる。このシート部２８は、下流側フランジ２６と一体に形成されてもよく、部材を装着したものであってもよい。
【００２２】
弁胴２１の環状の上流側フランジ２５の内面には、リング状の可動シールリング２９が流水Ｘの進行方向に摺動可能に設けられる。この可動シールリング２９は、金属あるいは高分子化合物により形成される。
【００２３】
一方、複葉弁２０の弁体２２は、板状の下流側主板３０と上流側副板３１とを補強リブ３２によって補強接合して並設させた構成である。補強リブ３２は棒状のスピンドル３３の一端と接続され、スピンドル３３の他端は図示しないアームと接続される。スピンドル３３と接続されたアームはさらに、図示しないサーボモータと接続される。
【００２４】
弁体２２のスピンドル３３は、流水Ｘの進行方向とおおよそ垂直な向きで設けられる。弁体２２の下流側主板３０および上流側副板３１は、流水Ｘの進行方向がおおよそ法線方向となる向きで弁胴２１の内部、すなわち弁胴２１の上流側フランジ２５と下流側フランジ２６との間に配置される。このとき、弁体２２の下流側主板３０は、流水Ｘの流路２７の下流側となる弁胴２１の下流側フランジ２６側に配置され、上流側副板３１は、流水Ｘの流路２７の上流側となる弁胴２１の上流側フランジ２５側に配置される。
【００２５】
また、弁体２２の下流側主板３０の下流側フランジ２６側における面縁には、リング状の下流側弁体パッキン３４が設けられる一方、弁体２２の上流側副板３１の上流側フランジ２５側における面縁には、リング状の上流側弁体シート３５が設けられる。
【００２６】
さらに、弁体２２のスピンドル３３と接続された図示しないアームは、サーボモータの往復動力を回転動力に変換してスピンドル３３に伝達することができるように構成される。このため、サーボモータの作動によりスピンドル３３とともにスピンドル３３に接続された下流側主板３０および上流側副板３１をスピンドル３３の軸を中心として回転させることができる。
【００２７】
そして、複葉弁２０は、弁体２２のスピンドル３３を回転させることにより弁体２２の下流側主板３０に設けられた下流側弁体パッキン３４と、弁胴２１の下流側フランジ２６に設けられたシート部２８とを互いに密着させて、流水Ｘの流路２７を遮断することができるように構成される。
【００２８】
図２は、図１に示す複葉弁２０において、上流側フランジ２５に設けられた可動シールリング２９の近傍を拡大した縦断面図である。
【００２９】
弁胴２１の上流側フランジ２５側の端部には、リング状の可動シールリングライナ４０が設けられ、水路系鉄管２４は、この可動シールリングライナ４０を挟んで弁胴２１の上流側フランジ２５と接続される。可動シールリングライナ４０の外周面には段差が設けられて、可動シールリングライナ４０の軸と平行方向の断面は、Ｌ字状に形成される。可動シールリングライナ４０の外径が小さい側は、弁胴２１の上流側フランジ２５と隙間を有する状態で、弁胴２１の上流側フランジ２５の内部に挿入される。
【００３０】
この結果、可動シールリングライナ４０の外径が小さい部位と上流側フランジ２５との間に環状のスペース４１が形成される。さらに、可動シールリングライナ４０と上流側フランジ２５との間の環状のスペース４１には、リング状の可動シールリング２９が、可動シールリング２９の軸が流水Ｘの進行方向となる向きで挿入される。
【００３１】
可動シールリング２９は、流水Ｘの進行方向に摺動可能に設けられ、可動シールリング２９の可動シールリングライナ４０との摺動面および上流側フランジ２５との摺動面には、それぞれリング状のパッキン４２が設けられる。
【００３２】
さらに、可動シールリング２９の軸方向の断面の下流側端部にはフック状部４３が弾性変形可能に形成される。可動シールリング２９の端部に形成されたフック状部４３の先端は、可動シールリング２９の軸側、すなわち流水Ｘの流路２７側とされる。
【００３３】
また、水路系鉄管２４の上流側フランジ２５側の端部には、縦断面がＬ字状のフランジ部４４が形成され、この水路系鉄管２４のフランジ部４４および可動シールリングライナ４０を貫通する共通のネジ棒挿入孔４５が設けられる。水路系鉄管２４のフランジ部４４および可動シールリングライナ４０を貫通するネジ棒挿入孔４５の軸は流水Ｘの進行方向、すなわち可動シールリング２９の軸方向とされる。さらに、水路系鉄管２４のフランジ部４４および可動シールリングライナ４０を貫通するネジ棒挿入孔４５は、ネジ棒挿入孔４５の軸が可動シールリングライナ４０と上流側フランジ２５との間の環状のスペース４１を通る位置となるように単一あるいは複数個配置される。
【００３４】
また、可動シールリング２９の上流側の端部における可動シールリングライナ４０のネジ棒挿入孔４５に対応する位置には凹部が設けられ、この可動シールリング２９の凹部には、調整用ネジ棒４６の一端が調整用ネジ棒４６の長手方向がネジ棒挿入孔４５の軸方向となる向きで挿入される。
【００３５】
調整用ネジ棒４６の一端には、雄ネジ４６ａが形成され、他端には頭４６ｂが形成される。可動シールリング２９の凹部には、調整用ネジ棒４６の頭４６ｂが挿入される。この調整用ネジ棒４６の頭４６ｂは、環状のスペース４１において調整用ネジ棒４６と嵌合して設けられるリング状の押え板４７により可動シールリング２９に固定される。
【００３６】
調整用ネジ棒４６の雄ネジ４６ａ側は、水路系鉄管２４のフランジ部４４および可動シールリングライナ４０に設けられたネジ棒挿入孔４５内を経由して水路系鉄管２４の外部に導かれる。さらに調整用ネジ棒４６の雄ネジ４６ａ側は、水路系鉄管２４の外部において、貫通孔を有するネジ台４８と嵌合してネジ台４８の外部に突出する。ネジ台４８の外部に突出した調整用ネジ棒４６の雄ネジ４６ａは、ナット４９によりネジ台４８に固定される。
【００３７】
そして、調整用ネジ棒４６の固定位置を調節することにより、可動シールリング２９を可動シールリング２９の軸方向に移動させて位置決めすることができるように構成される。さらに、可動シールリング２９を弁体２２の上流側副板３１側に移動させて弁体２２の上流側副板３１に設けられた上流側弁体シート３５と互いに密着させることができる。
【００３８】
ここで、弁胴２１の上流側フランジ２５に設けられた可動シールリング２９と弁体２２の上流側副板３１に設けられた上流側弁体シート３５とが互いに密着する部位が、おおよそ弁体２２を回転させるためのスピンドル３３の軸上の点を中心とする球面上となるように構成される。すなわち、可動シールリング２９および上流側弁体シート３５は、それぞれ弁体２２が回転しても可動シールリング２９と上流側弁体シート３５との密着部位が一定の位置となるような形状とされる。
【００３９】
次に、複葉弁２０の作用について説明する。
【００４０】
図１に示す複葉弁２０は、弁体２２の下流側主板３０に設けられた下流側弁体パッキン３４と、弁胴２１の下流側フランジ２６に設けられたシート部２８とが互いに密着し、流水Ｘの流路２７が遮断された状態である。
【００４１】
この状態から図示しない水車等の水力機械に流水Ｘを導く際には、図示しないサーボモータを往復駆動させる。サーボモータの往復動力は、図示しないアームにより回転動力に変換されて弁体２２のスピンドル３３に伝達される。このため、スピンドル３３とともに、スピンドル３３と接続された弁体２２が回転し、弁体２２の下流側主板３０に設けられた下流側弁体パッキン３４が摺動し、弁胴２１の下流側フランジ２６との間に間隙が生じる。
【００４２】
この結果、複葉弁２０は開状態となり、水路系鉄管２４から弁胴２１の内部および弁体２２の下流側弁体パッキン３４と弁胴２１の下流側フランジ２６との間隙部を経由して水車ケーシング２３に向かう流水Ｘの流れが形成されて、水車等の水力機械に流水Ｘが導かれる。
【００４３】
一方、水車等の水力機械に導かれる流水Ｘを遮断する際には、サーボモータを駆動させてスピンドル３３とともに弁体２２を回転させることにより弁体２２の下流側主板３０に設けられた下流側弁体パッキン３４と、弁胴２１の下流側フランジ２６に設けられたシート部２８とを互いに密着させる。
【００４４】
この結果、複葉弁２０は閉状態となり、水路系鉄管２４から弁胴２１を経由して水車ケーシング２３に向かう流水Ｘの流れは遮断される。
【００４５】
同様な動作が繰返し実施されると、弁体２２の下流側弁体パッキン３４は次第に損傷あるいは磨耗するため、下流側弁体パッキン３４を取り外して交換する必要が生じる。
【００４６】
下流側弁体パッキン３４を交換する際には、まず弁体２２の下流側弁体パッキン３４と、弁胴２１のシート部２８とを互いに密着させて複葉弁２０を閉状態とする。
【００４７】
次に、複葉弁２０の上流側と接続された水路系鉄管２４からネジ台４８を介して突出した調整用ネジ棒４６を、ネジ台４８にねじ込むことにより、調整用ネジ棒４６を流水Ｘの進行方向に移動させる。このため、調整用ネジ棒４６とともに可動シールリング２９が流水Ｘの進行方向に摺動し、可動シールリング２９は弁体２２の上流側副板３１に設けられた上流側弁体シート３５とに密着せしめられる。
【００４８】
図３は、図１に示す複葉弁２０において、可動シールリング２９を上流側弁体シート３５に密着させたときの可動シールリング２９のフック状部４３近傍の拡大縦断面図である。
【００４９】
弁体２２の上流側弁体シート３５と弁胴２１の可動シールリング２９とが互いに密着すると、シール作用により、弁体２２の上流側副板３１よりも上流の流水Ｘが上流側副板３１よりも下流に流れ込まないように流水Ｘの流れが阻止される。このため、弁胴２１内において弁体２２の上流側副板３１と下流側主板３０との間に閉じ込められた流水Ｘを抜水することができる。
【００５０】
そして、弁胴２１内の上流側副板３１と下流側主板３０との間の流水Ｘを抜水した後、水路系鉄管２４の内部の流水Ｘを抜粋することなく下流側弁体パッキン３４が弁体２２から取り外され、別の下流側弁体パッキン３４と交換される。
【００５１】
ここで、可動シールリング２９の下流側端部にはフック状部４３が設けられているため、フック状部４３の先端が流水Ｘ側となってフック状部４３の近傍の外側が可動シールリング２９と密着せしめられる。さらに、可動シールリング２９のフック状部４３は弾性変形可能に構成されるため、弁体２２の上流側副板３１よりも上流側の流水Ｘの水圧により、可動シールリング２９のフック状部４３が押し広げられてより強固に可動シールリング２９と密着せしめられる。
【００５２】
さらに、弁体２２の上流側副板３１よりも上流側の流水Ｘの封水圧に変化が生じた場合や、下流側弁体パッキン３４を弁体２２から取り外す際にボルト等の締結手段を弛めることに伴う応力開放による反動が生じることにより、上流側弁体シート３５のたわみ量が変動しても、上流側弁体シート３５のたわみ量の変動に可動シールリング２９のフック状部４３が追従して上流側弁体シート３５の可動シールリング２９への安定した密着を維持させることができる。
【００５３】
この結果、弁体２２の上流側弁体シート３５と弁胴２１の可動シールリング２９とによる封水特性を向上させることができる。
【００５４】
また、弁胴２１の可動シールリング２９と弁体２２の上流側弁体シート３５とが互いに密着する部位は、おおよそ弁体２２を回転させるスピンドル３３の軸上の点を中心とする球面上となるように構成される。このため、下流側弁体パッキン３４を弁体２２から取り外す際の反動等の事由により万一弁体２２が回転したとしても可動シールリング２９と上流側弁体シート３５との密着部位が一定の位置となるように密着部位を維持させることができる。
【００５５】
すなわち、複葉弁２０は、弁体２２の上流側である上流側副板３１に上流側弁体シート３５を設ける一方、弁胴２１に可動シールリング２９を摺動可能に設けることにより弁体２２の上流側にメンテナンスシール装置としてのシール機能を付加して弁体２２の上流側の流水Ｘを封水できるように構成したものである。
【００５６】
複葉弁２０では、可動式の可動シールリング２９の位置を調節することにより弁体２２の上流側の流水Ｘを封水できるため、弁体２２の上流側の流水Ｘを抜水することなく弁体２２に用いられる下流側弁体パッキン３４を交換することができる。
【００５７】
また、複葉弁２０では、可動シールリング２９の下流側端部に弾性変形可能なフック状部４３を設けたため、弁体２２を駆動させて流水Ｘの流路２７をシールして遮断した際における流水Ｘの封水圧の変化や弁体２２の分解に伴って弁体２２のたわみ量が変化しても、可動シールリング２９のフック状部４３が上流側弁体シート３５の位置に追従して密着し、より安定かつ信頼性を維持した状態で弁体２２の上流側の流水Ｘを封水することができる。
【００５８】
さらに、複葉弁２０では、可動シールリング２９と上流側弁体シート３５との密着部位近傍が共通の球面上となるように構成したため、弁体２２が回転しても可動シールリング２９と上流側弁体シート３５との密着部位を一定の位置に維持させることができる。
【００５９】
尚、複葉弁２０は、弁体２２の上流側副板３１に上流側弁体シート３５を設ける一方、弁胴２１の上流側フランジ２５に位置調整機能を備えた可動シールリング２９を上流側弁体シート３５に着脱可能に設ける構成であれば、各構成要素の形状や構成部品等の構造は任意である。
【００６０】
図４は、本発明に係る複葉弁の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【００６１】
図４に示された、複葉弁２０Ａでは、可動シールリング２９の近傍の構成が図１に示す複葉弁２０と相違する。他の構成および作用については図１に示す複葉弁２０と実質的に異ならないため可動シールリング２９の近傍の構成のみ図示し、同一の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００６２】
複葉弁２０Ａでは、上流側フランジ２５側の端部に、リング状の可動シールリングライナ４０が設けられる。水路系鉄管２４は、可動シールリングライナ４０を挟んで弁胴２１の上流側フランジ２５と接続される。
【００６３】
可動シールリングライナ４０は、弁胴２１の上流側フランジ２５よりも弁胴２１の内部側に突出し、弁胴２１の内部側に突出した可動シールリングライナ４０の弁体２２側には、環状に凸部５０が形成される。
【００６４】
また、上流側フランジ２５の内部側には段差が設けられ、上流側フランジ２５の弁体２２側の内径は水路系鉄管２４側の内径よりも小さいサイズとされる。この結果、上流側フランジ２５内部の弁体２２側には環状の凸部５１が形成され、この上流側フランジ２５内部の凸部５１と可動シールリングライナ４０の弁体２２側の凸部５０との間に溝状のスペースが形成される。
【００６５】
さらに、外周に環状の突起部５２を有する形状の可動シールリング２９が上流側フランジ２５の内部側に設けられる。可動シールリング２９の軸方向の断面の下流側端部にはフック状部４３が弾性変形可能に形成され、フック状部４３の先端は流水Ｘの流路２７側に向けられる。
【００６６】
また、可動シールリング２９は、可動シールリング２９の突起部５２が、上流側フランジ２５内部の凸部５１と可動シールリングライナ４０の弁体２２側の凸部５０との間の溝状のスペースに位置するように配置される。そして、可動シールリング２９は、上流側フランジ２５の内側の凸部５１、上流側フランジ２５の内径が小さい側の内面および可動シールリングライナ４０の弁体２２側の凸部５０に煽動可能に設けられる。
【００６７】
さらに、可動シールリング２９の上流側フランジ２５の内側の凸部５１との煽動面、可動シールリング２９の上流側フランジ２５の内径が小さい側の内面との煽動面および可動シールリング２９の可動シールリングライナ４０の弁体２２側の凸部５０との煽動面には、それぞれ環状に溝が設けられ、可動シールリング２９の各溝にはそれぞれパッキン５３が設けられる。
【００６８】
そして、パッキン５３により可動シールリング２９の上流側フランジ２５の内側の凸部５１との煽動面、可動シールリング２９の上流側フランジ２５の内径が小さい側の内面との煽動面および可動シールリング２９の可動シールリングライナ４０の弁体２２側の凸部５０との煽動面がそれぞれシールされる。
【００６９】
このため、上流側フランジ２５内部の凸部５１と可動シールリングライナ４０の弁体２２側の凸部５０との間の溝状のスペースは、可動シールリング２９および可動シールリング２９の突起部５２により上流側スペース５４と下流側スペース５５とに分割されて区画される。
【００７０】
また、上流側フランジ２５には、上流側フランジ２５外部と上流側スペース５４とを貫通する単一あるいは複数の上流側圧力水配管５６が設けられる。さらに、上流側フランジ２５には、上流側フランジ２５外部と下流側スペース５５とを貫通する単一あるいは複数の下流側圧力水配管５７が設けられる。
【００７１】
そして、上流側フランジ２５、可動シールリング２９および可動シールリングライナ４０により形成された上流側スペース５４および下流側スペース５５の一方側に、上流側圧力水配管５６あるいは下流側圧力水配管５７を介して圧力水Ｙを供給するとともに、上流側スペース５４および下流側スペース５５の他方側から上流側圧力水配管５６あるいは下流側圧力水配管５７を介して圧力水Ｙを排出させることにより、可動シールリング２９を可動シールリング２９の軸方向に移動させて位置決めすることができるように構成される。
【００７２】
さらに、可動シールリング２９を弁体２２の上流側副板３１側に移動させて弁体２２の上流側副板３１に設けられた上流側弁体シート３５と互いに密着させることができるように構成される。
【００７３】
ここで、弁胴２１の上流側フランジ２５に設けられた可動シールリング２９と弁体２２の上流側副板３１に設けられた上流側弁体シート３５とが互いに密着する部位は、おおよそ弁体２２を回転させるためのスピンドル３３の軸上の点を中心とする球面上となるように構成される。すなわち、可動シールリング２９および上流側弁体シート３５は、それぞれ弁体２２が回転しても可動シールリング２９と上流側弁体シート３５との密着部位が一定の位置となるような形状とされる。
【００７４】
次に、複葉弁２０Ａの作用について説明する。
【００７５】
図４に示す複葉弁２０Ａは、流水Ｘを遮断ないし開放するように動作させる状態である。すなわち、上流側フランジ２５と可動シールリング２９とにより形成された下流側スペース５５に下流側圧力水配管５７により一定の圧力水Ｙを供給する一方、可動シールリングライナ４０と可動シールリング２９とにより形成された上流側スペース５４から外部に上流側圧力水配管５６により圧力水Ｙが排出される。
【００７６】
この結果、下流側スペース５５の水圧は上流側スペース５４の水圧よりも大きくり、可動シールリング２９の突起部５２は、弁体２２の上流側副板３１から離れる側に力を受けて移動せしめられる。そして、可動シールリング２９は、弁体２２の上流側副板３１に設けられた上流側弁体シート３５から引き離されて、一定の位置に保持される。
【００７７】
この状態で、複葉弁２０Ａにより流水Ｘを遮断ないし開放する際には、弁体２２を回転させて、弁体２２の下流側主板３０に設けられた下流側弁体パッキン３４と弁胴２１の下流側フランジ２６に設けられたシート部２８とを互いに着脱させる。このような複葉弁２０Ａの遮断ないし開放動作が繰返し実施されると、弁体２２の下流側弁体パッキン３４は次第に損傷あるいは磨耗するため、下流側弁体パッキン３４を取り外して交換する必要が生じる。
【００７８】
下流側弁体パッキン３４を交換する際には、まず弁体２２の下流側弁体パッキン３４と、弁胴２１のシート部２８とを互いに密着させて複葉弁２０を閉状態とする。
【００７９】
次に、可動シールリングライナ４０と可動シールリング２９とにより形成された上流側スペース５４に上流側圧力水配管５６により圧力水Ｙを供給する一方、上流側フランジ２５と可動シールリング２９とにより形成された下流側スペース５５から外部に下流側圧力水配管５７により圧力水Ｙが排出される。
【００８０】
この結果、上流側スペース５４の水圧は下流側スペース５５の水圧よりも大きくなり、可動シールリング２９の突起部５２は、弁体２２の上流側副板３１側に力を受けて移動せしめられる。そして、可動シールリング２９は、弁体２２の上流側副板３１に設けられた上流側弁体シート３５と互いに密着する。
【００８１】
図５は、図４に示す複葉弁２０Ａにおいて、可動シールリング２９を上流側弁体シート３５に密着させて全閉状態としたときの縦断面図である。
【００８２】
弁体２２の上流側弁体シート３５と弁胴２１の可動シールリング２９とが互いに密着すると、シール作用により、弁体２２の上流側副板３１よりも上流の流水Ｘが上流側副板３１よりも下流に流れ込まないように流水Ｘの流れが阻止される。このため、弁胴２１内において弁体２２の上流側副板３１と下流側主板３０との間に閉じ込められた流水Ｘを抜水することができる。
【００８３】
そして、弁胴２１内の上流側副板３１と下流側主板３０との間の流水Ｘを抜水した後、水路系鉄管２４の内部の流水Ｘを抜粋することなく下流側弁体パッキン３４が弁体２２から取り外され、別の下流側弁体パッキン３４と交換される。
【００８４】
また、下流側弁体パッキン３４の交換が完了すると、再び上流側フランジ２５と可動シールリング２９とにより形成された下流側スペース５５に下流側圧力水配管５７により一定の圧力水Ｙが供給される一方、可動シールリングライナ４０と可動シールリング２９とにより形成された上流側スペース５４から外部に上流側圧力水配管５６により圧力水Ｙが排出される。
【００８５】
この結果、可動シールリング２９は、再び弁体２２の上流側副板３１に設けられた上流側弁体シート３５から引き離されて一定の位置に保持され、弁体２２を動作させて流水Ｘを遮断ないし開放することが可能な状態となる。
【００８６】
すなわち、複葉弁２０Ａは、可動シールリング２９を水圧駆動式とした構成である。
【００８７】
このため、複葉弁２０Ａによれば、図１に示す複葉弁２０と同様の効果を得ることができるのみならず、上流側フランジ２５、可動シールリング２９および可動シールリングライナ４０により形成された上流側スペース５４および下流側スペース５５の水圧を調整することにより、より正確かつ容易に可動シールリング２９を駆動可能に位置決めすることができる。さらに、複葉弁２０Ａは、可動シールリング２９の位置決めを水圧式で行う構成であるため、可動シールリング２９の位置決めを自動制御することも容易となる。
【００８８】
尚、複葉弁２０Ａは、弁体２２の上流側副板３１に上流側弁体シート３５を設ける一方、弁胴２１の上流側フランジ２５に水圧式による位置調整機能を備えた可動シールリング２９を上流側弁体シート３５に着脱可能に設ける構成であれば、各構成要素の形状や構成部品等の構造は任意である。
【００８９】
図６は、本発明に係る複葉弁の第３の実施形態を示す縦断面図である。
【００９０】
図６に示された、複葉弁２０Ｂは、上流側弁体シート３５の近傍の構成が図１に示す複葉弁２０と相違する。他の構成および作用については図１に示す複葉弁２０と実質的に異ならないため上流側弁体シート３５の近傍の構成のみ図示し、同一の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００９１】
複葉弁２０Ｂでは、上流側副板３１に単一あるいは複数のシム６０を介して上流側弁体シート３５が取り付けられる。換言すれば、上流側弁体シート３５は、六角穴付ボルト６１等の締結手段によりシム６０を挟んで上流側副板３１に固定される。
【００９２】
上流側副板３１外周部の上流側弁体シート３５近傍では、上流側副板３１の厚さが他の部位よりも薄いため、比較的大きなたわみが生じる恐れがある。さらに、弁体２２の構造上、上流側弁体シート３５近傍における上流側副板３１のたわみ量を周方向に均一とすることが困難である。このため、上流側弁体シート３５が同一平面上とならない場合がある。
【００９３】
そこで、複葉弁２０Ｂでは、上流側副板３１と上流側弁体シート３５との間にシム６０を挿入するとともに、挿入するシム６０の厚さや数を周方向に異ならせて調整することにより、上流側弁体シート３５の位置が周方向に略均一に調節される。
【００９４】
このため、複葉弁２０Ｂでは、弁体２２の構造上回避させることが困難な上流側副板３１の不均一な量のたわみが生じても、上流側弁体シート３５を全周にわたって、おおよそ同一平面上とすることができる。このため、上流側弁体シート３５および可動シールリング２９が金属であっても剛性が低ければ、上流側弁体シート３５および可動シールリング２９を互いに全周に渡って密着せしめることができる。これにより、剛性の低い金属性の上流側弁体シート３５および可動シールリング２９を提供することも可能となる。
【００９５】
図７は、本発明に係る複葉弁の第４の実施形態を示す縦断面図である。
【００９６】
図７に示された、複葉弁２０Ｃは、上流側弁体シート３５の近傍の構成が図６に示す複葉弁２０Ｂと相違する。他の構成および作用については図６に示す複葉弁２０Ｂと実質的に異ならないため上流側弁体シート３５の近傍の構成のみ図示し、同一の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００９７】
複葉弁２０Ｃでは、上流側副板３１に単一あるいは複数の貫通孔が厚さ方向に設けられ、この貫通孔にジャッキボルト７０が挿入される。ジャッキボルト７０は、上流側副板３１の下流側から上流側副板３１に挿入されて、ジャッキボルト７０の先端は上流側副板３１の上流側に突出する。
【００９８】
そして、上流側副板３１の上流側に突出したジャッキボルト７０の先端が上流側弁体シート３５に接触するように、上流側弁体シート３５が図示しないボルト等の固定手段により上流側副板３１に移動可能に取り付けられる。
【００９９】
そして、複葉弁２０Ｃでは、上流側副板３１の上流側に突出したジャッキボルト７０の先端の長さを調整することにより、上流側弁体シート３５の位置が調節される。
【０１００】
このため、複葉弁２０Ｃでは、図６に示す複葉弁２０Ｂと同等の効果に加え、上流側副板３１を分解することなく上流側弁体シート３５の位置を周方向に均一に調整することができる。
【０１０１】
図８は、本発明に係る複葉弁の第５の実施形態を示す縦断面図である。
【０１０２】
図８に示された、複葉弁２０Ｄは、上流側弁体シート３５の近傍の構成が図６に示す複葉弁２０Ｂと相違する。他の構成および作用については図６に示す複葉弁２０Ｂと実質的に異ならないため上流側弁体シート３５の近傍の構成のみ図示し、同一の構成については同符号を付して説明を省略する。
【０１０３】
複葉弁２０Ｄでは、上流側弁体シート３５の厚さ方向に、単一あるいは複数の雌ネジ８０が貫通して設けられる一方、上流側副板３１の厚さ方向に上流側弁体シート３５の雌ネジ８０よりも小径の雌ネジ８１が貫通あるいは座ぐり状に設けられる。
【０１０４】
さらに、上流側弁体シート３５の雌ネジ８０には、ブッシュ８２が挿入される。このブッシュ８２の外周には、上流側弁体シート３５の雌ネジ８０と同径規格の雄ネジ８３が形成され、ブッシュ８２は上流側弁体シート３５の雌ネジ８０にねじこめられる。ブッシュ８２の軸付近にはボルト用貫通孔８４が設けられる。
【０１０５】
そして、上流側副板３１の雌ネジ８１に対応する六角穴付ボルト８５が、ブッシュ８２のボルト用貫通孔８４に挿入されて上流側副板３１の雌ネジ８１にねじこめられる。このため、ブッシュ８２は六角穴付ボルト８５により上流側副板３１に固定され、上流側弁体シート３５は、ブッシュ８２外周の雄ネジ８３により調整可能に保持される。すなわち、上流側弁体シート３５は、ブッシュ８２外周の雄ネジ８３により位置決めされる。
【０１０６】
このため、複葉弁２０Ｄでは、図６に示す複葉弁２０Ｂと同等の効果に加え、上流側弁体シート３５の位置をより自由に調整することができる。
【０１０７】
尚、各実施形態における複葉弁２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを組合せて複合的に構成してもよい。さらに弁体２２の駆動方法は回転に限らず、平行移動あるいは平行移動と回転移動を組合せた駆動としてもよい。同様に可動シールリング２９の移動方向も軸方向に限らず、軸に対して斜方向や回転移動を組合せて移動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明に係る複葉弁の第１の実施形態を示す縦断面図。
【図２】図１に示す複葉弁において、上流側フランジに設けられた可動シールリングの近傍を拡大した縦断面図。
【図３】図１に示す複葉弁において、可動シールリングを上流側弁体シートに密着させたときの可動シールリングのフック状部近傍の拡大縦断面図。
【図４】本発明に係る複葉弁の第２の実施形態を示す縦断面図。
【図５】図４に示す複葉弁において、可動シールリングを上流側弁体シートに密着させて全閉状態としたときの縦断面図。
【図６】本発明に係る複葉弁の第３の実施形態を示す縦断面図。
【図７】本発明に係る複葉弁の第４の実施形態を示す縦断面図。
【図８】本発明に係る複葉弁の第５の実施形態を示す縦断面図。
【図９】従来の複葉弁の構成を示す縦断面図。
【図１０】図９に示す従来の複葉弁のインフレータブルシール近傍の構成を示す拡大縦断面図。
【符号の説明】
【０１０９】
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ  複葉弁
２１  弁胴
２２  弁体
２３  水車ケーシング
２４  水路系鉄管
２５  上流側フランジ
２６  下流側フランジ
２７  流路
２８  シート部
２９  可動シールリング
３０  下流側主板
３１  上流側副板
３２  補強リブ
３３  スピンドル
３４  下流側弁体パッキン
３５  上流側弁体シート
４０  可動シールリングライナ
４１  スペース
４２  パッキン
４３  フック状部
４４  フランジ部
４５  ネジ棒挿入孔
４６  調整用ネジ棒
４６ａ  雄ネジ
４６ｂ  頭
４７  押え板
４８  ネジ台
４９  ナット
５０  凸部
５１  凸部
５２  突起部
５３  パッキン
５４  上流側スペース
５５  下流側スペース
５６  上流側圧力水配管
５７  下流側圧力水配管
６０  シム
６１  六角穴付ボルト
７０  ジャッキボルト
８０  雌ネジ
８１  雌ネジ
８２  ブッシュ
８３  雄ネジ
８４  貫通孔
８５  六角穴付ボルト
Ｘ  流水
Ｙ  圧力水
【図１】
2005147234.tif 000003
【図２】
2005147234.tif 000004
【図３】
2005147234.tif 000005
【図４】
2005147234.tif 000006
【図５】
2005147234.tif 000007
【図６】
2005147234.tif 000008
【図７】
2005147234.tif 000009
【図８】
2005147234.tif 000010
【図９】
2005147234.tif 000011
【図１０】
2005147234.tif 000012